fallas seccion de vigas

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA

Jos Luis Gmez Karin Klein Guillermo Montiel

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVIGA PRINCIPAL COLAPSADA

Inspeccin Ocular

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACROQUIS DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO

Introduccin

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAPLANTA DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO

VIGA CUMBRERA

8,7 x 38,5cmVIGA LATERAL 1

VIGA LATERAL 1

Introduccin

3 x 10

VIGA LATERAL 2

3 x 12

CABIOS

3 x 6

VIGA LATERAL 2

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAAXONOMETRICA DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO

VIGA CUMBRERA

8,7 x 38,5cmVIGA LATERAL 1

Introduccin

3 x 10

VIGA LATERAL 2

3 x 12

CABIOS

3 x 6

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAFOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO

Inspeccin Ocular

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAFOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO

Inspeccin Ocular

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVISTA DE LA VIGA COLAPSADA EN TALLER

Inspeccin Ocular

Se realiz la primera inspeccin ocular en el local de la maderera donde se encontraba la viga laminada. La misma mide 8,7cm de ancho por 38,5cm de altura y est constituida por 18 lminas de 2,1cm de espesor

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADADESCRIPCION DE DAOS Y MANIFESTACIONES PATOLGICAS

La viga colaps prcticamente permanente nicamente.Toma de Datos

por

la

accin

de

carga

Como manifestacin patolgica se visualiz la falta de cumplimiento de la separacin mnima de 25 veces el espesor de las lminas entre uniones dentadas en lminas adyacentes.

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVERIFICACION DE LA CALIDAD DE LA MADERA ENSAYOS EN EL TIDE

Toma de Datos

Se solicit la extraccin de probetas de la misma viga para la realizacin de ensayos de traccin perpendicular a la lmina de cola y para ensayos de corte paralelo a la lmina de pegamento. Estos ensayos se realizaron en el Taller de Investigacin de Diseo Estructural de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Nacional de Crdoba.

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVERIFICACION DE LA CALIDAD DE LA MADERA ENSAYOS EN EL TIDE

ENSAYO DE MADERA A TRACCIONPROBETA N SECCION (cm2) 12,5 12,07 11,88 LECTURA DEF. INICIAL FINAL 42 58 57 148 108 152 DIFERENCIA 106 50 95 ESFUERZO T (Kg) 407,6 193,58 365,55 TENSION (Kg/cm2) 32,61 16,04 30,77 COMPARACION MACIZA (Kg/cm2) 23,69 23,69 23,69

Toma de Datos

1 2 3

ENSAYO DE MADERA A CORTEPROBETA N 1 2 3 SECCION (cm2) 25 25,38 24,38 LECTURA DEF. INICIAL FINAL 73 45 73 231 268 248 DIFERENCIA 158 223 175 ESFUERZO V (Kg) 711 1003,5 787,5 TENSION (Kg/cm2) 28,44 39,55 32,30 COMPARACION MACIZA(Kg/cm2) 8,25 8,25 8,25

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACARACTERISTICAS MECANICAS DE LA MADERA EUCALIPTUS SALIGNE

Anlisis y Clculos Realizados

Resistencia caracterstica de compresin-------- fcok = 215 Kg/cm2 Mdulo de Elasticidad medio-------------------Em = 128770 Kg/cm2 Densidad Bsica------------------------------------Bas = 495 Kg/m3 fcod = knod1*kmod2*kmod3*fcok/ Resistencia de calculo-----------------------------fcod = 68,8 Kg/cm2 Eef = knod1*kmod2*kmod3*Em Mdulo de elasticidad efectivo ------------------Eef = 49447 Kg/cm2

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADASECCION EQUIVALENTE


rea de la seccin equivalente a considerar de acuerdo a las uniones contabilizadas en un largo de viga aproximadamente igual a su altura. En esas 8 lminas se har una reduccin del 10% de su rea por ser unin dentada. 8 * 0,9 * 18,357 = 132,17 10 * 1,0 * 18,357= 183,57Para la verificacin se deber tomar A: 315,74 cm2 b= 8,7 cm d=36,29 cm W=1909,59 cm3

Jx= 34649 cm4

DETALLE DE LA SECCION COLAPSADA

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVERIFICACIN CON MAYORACION DE CARGASANLISIS DE CARGAS DE LA VIGA COLAPSADA


Con los datos medidos y aportados por el solicitante se realiz el anlisis de carga de la cubierta resultando como carga permanente nominal D=55,31 Kg/m2, sobrecarga de uso Lr=23 Kg/m2

Para cubrir la incertidumbre de las cargas permanentes se us un factor de carga 1,3 y en carga variable un factor 1,4 de acuerdo a la norma NBR7190 para el anlisis en estado limite. Considerando una zona de influencia en proyeccin horizontal de 3,6m, la carga sobre la viga result:qv = 1,3 * 203 + 1,4 * 84,55 = 382,27 Kg/m

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVERIFICACIN CON MAYORACION DE CARGAS


W=1909,59 cm3 fc0d= 68,8 kg/cm2

Solicitaciones: l = 7,80m Cargas Mayoradas q = 382,27 Kg/mMomento Mximo= 2090.7 kgm

Tensin debida a la flexinm M W 290700 152,23kg/cm2 >> fcod 68,8 Kg/cm2 NO VERIFICA 1909,59

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVERIFICACIN CON CARGA PERMANENTE MAYORADA UNICAMENTE


W=1909,59 cm3 fc0k= 0,6 * 0,8 * 0,8 * 215/ 1,4 = 58,97 Kg/cm2

Solicitaciones: para l = 7,80m Cargas permanentes mayoradas q = 1,3 *203 = 263,9 Kg/mMomento Mximo =2.006,95 Kgm Tensin debida a la flexinm M W 200695 105kg/cm2 >> 58,97 Kg/cm2 NO VERIFICA 1909,59

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADAVERIFICACIN ULTIMA - CON CARGA PERMANENTE SIN MAYORAR


W=1909,59 cm3 fc0d= 215/ 1,4 = 82,55 Kg/cm2

Solicitaciones: para l = 7,80m Cargas permanentes sin mayorar q = 203+16 = 219 Kg/m Momento Mximo =1.665,49 Kgm Tensin debida a la flexinm M W 166549 1909,59 87,21kg/cm2 fcod82.55kg/cm2

Evidentemente esta ltima comprobacin nos indica que desde el momento que la viga recibi la carga del techo estuvo trabajando al lmite de su resistencia sin ninguna seguridad.

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 2 OBRA EN CORDOBA

Comparacin con otros Casos

Techo de madera constituido por cabios de madera aserrada de pino que apoyan sobre una cumbrera de madera laminada colada conformadas por lminas de 2,5 cm de espesor de Eucalipto. Seccin de la viga 8 x 32,5 cm

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 2 - FOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO


FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 2 - FOTOS DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO


FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 2 VERIFICACION DE LA VIGA CUMBRERA CON CARGAS MAYORADAS

Madera: Eucalipto Comparacin con otros Casos fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 0,7(kmod1)* 0,8(kmod2)*0,8(kmod3)*208/1,4= 66,56 kg/cm2

Anlisis de Cargas q = 1.2*D+1,4*Lr = 377 kg/m Dimensiones de clculo l = 6,70m Seccin Equivalente = 8 x 30,5 cm Momento Mximo =2115,44 Kgm Tensin de trabajo de las fibras ms solicitadasm M W 211544 1240 170Kg/cm2 fcod 66,56kg/cm2 NO VERIFICA

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 2 VERIFICACION DE LA VIGA CUMBRERA CON CARGAS SIN MAYORAR

Madera: Eucalipto Comparacin con otros Casos fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 208/1,4= 93,18 kg/cm2

Anlisis de Cargas q = 300 kg/m Dimensiones de clculo l = 6,70m Seccin Equivalente = 8 x 30,5 cm Momento Mximo =1683,00 Kgm Tensin de trabajo de las fibras ms solicitadasm M W 168300 1240 135Kg/cm2 fcod 93,18kg/cm2 NO VERIFICA

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 3 OBRA EN SAN AGUSTIN PROVINCIA DE CORDOBA


Techo de madera constituido por cabios de madera laminada colada de 3 x 6 y Vigas Principales de madera laminada colada de 4 x 12 de eucalipto.-

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 3 - FOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO


FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 3 VERIFICACION DE LOS CABIOS CON CARGAS MAYORADAS

Madera: Eucalipto Comparacin con otros Casos fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 0,7(kmod1)* 0,8(kmod2)*0,8(kmod3)*208/1,4= 66,56 kg/cm2

Anlisis de Cargas Carga total en proyeccin horizontal(15) = 193,2 kg/m Dimensiones de clculo Seccin Equivalente = 6,4 x 13,32 cm Momento Mximo =386,40 Kgm Tensin de trabajo de las fibras ms solicitadasm M W 38640 189 204Kg/cm2 fcod 66,56kg/cm2 NO VERIFICA

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 3 VERIFICACION DE LA VIGA PRINCIPAL CON CARGAS MAYORADAS

Madera: Eucalipto Comparacin con otros Casos fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 66,56 kg/cm2

Anlisis de Cargas Esquema de Cargas ----------------Dimensiones de clculo l = 6,75m Seccin Equivalente = 8 x 25 cm Momento Mximo =4995,28 Kgm Tensin de trabajo de las fibras ms solicitadasm M W 499528 846,72 587Kg/cm2 fcod 66,56kg/cm2 NO VERIFICA! ! !

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO 3 VERIFICACION DE LA VIGA PRINCIPAL CON CARGAS SIN MAYORAR

Madera: Eucalipto Comparacin con otros Casos fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 93,18 kg/cm2

Dimensiones de clculo l = 6,75m Seccin Equivalente = 8 x 25 cmMomento Mximo =3828,00 Kgm Tensin de trabajo de las fibras ms solicitadasm M W 382800 846,72 452Kg/cm2 fcod 93,18kg/cm2 NO VERIFICA

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADACASO ANALIZADO VERIFICACION VIGA CUMBRERA

m

M W

290700 152,23kg/cm2 >> fcod 68,8 Kg/cm2 NO VERIFICA 1909,59

CONCLUSIONES

CASO 2 VERIFICACION VIGA PRINCIPAL

m

M W

211544 1240

170Kg/cm2

fcod

66,56kg/cm2 NO VERIFICA

CASO 3 VERIFICACION CABIOS

m

M W

38640 189

204Kg/cm2

fcod

66,56kg/cm2 NO VERIFICA

FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA

La verificacin realizada muestra deficiencia en las dimensiones de la viga en todos los casos estudiados, lo que nos debe hacer reflexionar sobre la necesidad de respetar los lineamientos de una norma de seguridad basada en conocimientos cientficos actuales.CONCLUSIONES

En los ensayos realizados en el TIDE de la Facultad de Arquitectura de la UNC, de las probetas ensayadas a traccin perpendicular a la lnea de pegamento y de corte paralelo a la lmina en comparacin con los datos correspondientes a la madera maciza obtenidos anteriormente, en general han verificado. Por ltimo, consideramos que es un aporte a la actividad profesional que evitar futuros colapsos, si se siguieran los lineamientos de dimensionado de las norma BR7190.-

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